最小变化法测响度的绝对阈限
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（上海师范大学应用心理系，上海，201418）
摘要 本实验采用最小变化法测定
400赫兹响度的绝对阈限测量。实验目的是通过
此次试验学习如何测定纯音的响度绝对阈限，并且学会如何用最小变化法测量绝对阈限。实验采取升序降序交替进行，预期ABBA法能有效降低期望、习惯、练习、疲劳误差。结果发现：对相同的频率，不同被试的纯音响度的绝对阈限差异不显著。
关键词 绝对阈限；期望误差；习惯误差；最小变化法
1 导言
感觉是物理刺激作用于感官的结果，有一定的刺激作用于感官就会引起一定的反应。由于不同的刺激在不同的时间、作用在不同的个体会产生不同的感觉，因此物理刺激这个概念并不能很好的表明个体的心理感受。所以需要引入另外一个概念——阈限，以区分刺激和刺激所引起的反应。[1]
阈限可以分为绝对阈限和差别阈限两类。绝对阈限是指刚刚能够引起反应的那个刺激的大小。统计学上50%把刚刚能够引起被试积极反应那个刺激的值。[2]
主要有以下特点：
在实验中，刺激按递增或者递减两个序列交替呈现，每个系列的刺激强度包括足够大的范围，能够确定从一类反应到另一类反应的
瞬间转换点或是阈限位置；各个刺激系列刺激是由小到大或是由大到小的按阶梯式顺序变化的：刺激在阈限以上或者以下一段范围。每次试验要确定15-20个检查点，每个点的间距由实验仪器的可能以及所欲确定的感觉通道的性质决定，检查点的距离越小，所测定的结果就越精确。
在使用最小变化法测定绝对阈限的时候，常常会出现期望误差和习惯误差。期望误差是指在递增系列中提前报告有和在递减系列中提前报告无的倾向产生的误差。误差随实验情境和被试不同而异，实验中的个体差异明显。
实验目的是通过测定纯音的响度绝对阈限学习如何用最小变化法来测量绝对阈限。假设对相同的频率，不同被试的纯音响度的绝对阈限存在个体差异。
1
2 方法
2.1 被试
上海师范大学应用心理学本科在读学生2名，男女各一人，20岁，听觉皆正常，之前未参加过类似实验。参与本实验无任何报酬。
2.2 材料
400HZ下八组纯音响度。其中四组为一次，采取“↑↓↓↑”或“↓ ↑ ↑ ↓”的排序方式。
2.3 仪器
本实验使用华东师范大学科教仪器厂生产的EP304A型听觉实验仪。
2.4 实验程序
2.4.1 一组选出两名被试，男女各一名。
2.4.2 主试先呈现较强纯音让被试熟悉确定呈现声音刺激的频率，如400Hz，每个系列8次。初步找出被试的阈限范围，以该点之下7-8个分贝为最低点，该点之上7-8个分贝为最高点，选定15个连续的纯音强度。 2.4.3 主试读指导语。
2.4.4 主试给出一个刺激，从开始到下一个纯音响之间要间隔2秒，每次记录被试的反应直至出现转折点。
2.4.5 采用升序和降序交替进行，每测定4次被试休息三分钟以免出现习惯误差。
2.5数据收集和分析
实验采用EXCEL2010进行数据分析。一个系列中，被试报告“有”、“无”这两个刺激强度的中点，就是这个刺激系列的阈限（若在渐增系列时用最后一个“-”与第一个“+”相应刺激强度值相加除以2）；将所有各系列的阈限求平均数；或先分别求出渐增和渐减系列的平均数再求二系列的平均数。可以通过计算，分别求出渐增和渐减系列的阈限平均值，渐增的平均值大于渐减的并且差异显著就存在习惯误差，反之则存在期望误差。
本实验使用平均数差异的显著性检验中的总体方差未知的相关样本t检验方法对实验进行误差分析。使用总体方差未知的独立样本t检验方法对性别差异进行检验。
[3]
3 结果
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3.1描述统计结果
表1: 男女两位被试400Hz下的响度绝对阈限统计表
被试 男 女
响度绝对阈限平均值（分贝）
39.75 39.13
标准差 2.82 2.43
表1显示了在400赫兹时，男被试的响度绝对阈限的离散度大于女被试 。
3.2 期望误差与习惯误差的检验
表2：被试期望与习惯误差分析表
被试 递增系列平均值 男 女
39.25 37.50
递减系列平均值
40.25 41.00
t -0.71 -2.39
*
P >0.05 >0.05
*
注：上标**表示在0.01的显著水平上，*表示在0.05的显著水平上。[3]
表2显示了在400赫兹时，递增和递减顺序的相关样本的平均数差异t检验。由表可知，t(3,0.05/2）=2.306，在0.05水平上无显著差异。
3.3练习误差与疲劳误差的检验
表3：被试练习与疲劳误差分析表
被试 男 女
前4系列平均值
38.5 39.25
后4系列平均值
41 39
t -2.5 0.16
*
P >0.05 >0.05
*
注：上标**表示在0.01的显著水平上，*表示在0.05的显著水平上。
表3显示了在400赫兹时，前4系列和后4系列的相关样本的平均数差异t检验。由表可知，t(3,0.05/2)=3.182，在0.05水平上差异不显著。
4 讨论
4.1对被试习惯和期望误差的讨论
实验过程中会产生习惯和期望误差，对递增、递减的实验数据进行总体方差未知的相关样本平均数差异的显著性检验之后，发现男女被试均未出现习惯和期望误差。在实验时，使用ABBA法，可以降低习惯与期望误差，从检验上来看达到了预期效果。
4.2对被试练习或疲劳误差的讨论
3
实验过程中会产生练习误差和疲劳误差，练习误差可能使阈限降低，而疲劳可能使阈限升高。对男女被试前后4个系列的绝对阈限值进行了总体方差未知的相关样本的平均数差异检验之后，发现男女被试经检验均未出现练习误差和疲劳误差。而本次实验中使用了ABBA法来消除常误，从检验上来看达到了预期效果。不过疲劳误差的降低也可能与被试精神状况良好有关。而练习误差的不显著则可能与实验次数较少，尚未熟练，故练习误差不明显。
4.3男女被试响度绝对阈限的性别差异讨论
通过斯皮尔曼等级相关检验，我们发现，男女被试响度绝对阈限不存在性别差异。猜测男女被试在听觉方面的生理机制大致相同。也可能是实验次数太少和只有1组男女对照组，所以差异不显著。
4.4 关于影响响度绝对阈限的其他原因讨论
我们组实验的男女被试在做实验室都出现了无法区分实际听到的响音和在大脑中的残音。另外，本次试验的实验设备不齐，没有用实验室提供的头戴式耳机，而直接用的是主试准备的耳机。在做实验时，男女被试都有时会换耳实验，导致实验数据的不可靠性，因为不知道同一个被试的左右耳绝对阈限会不会存在差异。同样，对于被试来说，也不知道长期戴耳机与不戴耳机人的听觉绝对阈限会不会存在差异，为此，实验被试挑选和有试验操作的细节有待改进。
5 结论
5.1 听觉的绝对阈限个体差异不显著。
5.2 不同响度变化顺序对绝对阈限的影响不显著。 5.3 实验控制是可以降低期望、习惯、练习和疲劳误差的。
参考文献
1.郭秀艳.实验心理学.第1版.北京：人民教育出版社,2004.424-426
2.高湘萍等.心理实验指导手册.第1版.上海：上海师范大学教育科学学院，2005.12-14 3.张厚粲.徐建平.现代心理与教育统计学.第3版.北京:北京师范大学出版社,2009.237-239
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